1、 1 普矿两用 自卸车 轻量化有限元分析 秦 友 包头北方奔驰重型汽车有限责任公司 摘 要： 利用 ANSYS10.0 软件对普矿两用自卸车厢体建立有限元模型 ， 并进行轻量化有限元分析。 分析结果符合要求，验证了整车厢体模型建立的正确性，为进一步的设计提供了依据。 关键词： 普矿两用自卸车 轻量化 有限元分析 1 前言 当前，为了解决运输车辆提高效率、降低成本，从而达到降本增效这一目的，运输车辆需要完成“轻量化”设计。所谓“轻量化”，就是针对“整车重量”而言。作为运输车辆之一的普矿两用自卸车，由于深受用户青睐，销售 量非常大，但由于以往传统的设计，整车显得十分笨重，浪费原材料不说，还增加了制
2、造成本，尤其在当前车辆计重收费的情况下，很多客户都不 愿 意买自重太重的运输车。所以，对于整车减重就显得十分重要。于是，“轻量化”的问题就摆在了大家面前。 在整车之中，最容易减重的恰恰又是厢体，由于厢体结构复杂，计算难度大，光靠常规的方法是很难减下去的，尤其是减重之后的分析计算，一是计算工作量非常大，二是用到的公式繁多，在计算的过程中最容易出错，但最令人头痛的是对模型的处理。到最后，我们经2 过多方面 的 考虑，决定采用计算机分析计算，而恰好当 前最流行的“有限元分析”，正好能解决这一难题，因此最后采用有限元分析。 如今，“有限元分析”在我公司得到了认可，在接下来的工作当中，正发挥着巨大的作用
3、。 借此次论文之计，再次感谢支持过我们的同仁，并以此作为本论文前言。 2 整车 厢体有限元模型的建立 有限元模型来自 PRO/E 建立的 CAD 模型。 图 1 实体模型 3 整车厢体模型的有限元分析 在分析的过程中，我们先后对厢体的侧板筋进行重新排列，对厢体的地板进行优化，对厢体的前板改进结构等。经过对比分析，使“有限元分析”得到了充分的应用。 3.1 对厢体施加载荷 及边界条件，模拟厢体在最危险工矿的受力和变形情况。 3 图 2 有限元模型 3.2 施加边界条件后求解，经过后处理得到车厢的 应力 和 位移 结果。 图 3 位移 云图 图 4 位移 云图 图 5 等效 应力云图 图 6 等效
4、应力云图 4 4 结论 经过运用有限元分析，厢体最大应力 297.672MPa，小于材料的屈服极限 345MPa，变形和受力都在允许的范围内，从而满足刚强度的使用要求，可以减重，实现“轻量化”。 5 结束语 “有限元分析”是当今社会最流行的“仿真分析”方法，它的计算速度与计算精度远远高于手算的结果，而且不容易出错。现在，已经被广大用户所认可，正在为现代化的企业发挥着巨大的作用。 参考文献 1 ANSYS 入门 -作者：唐渊 陈信吉 编著 -出版社：中国电力出版社 2有限元分析 -ANSYS 理论与应用（第三版） -作者：（美）莫维尼（ Moaveni， s.）著 , 王崧等译 -出版社：电子工业出版社 3 ANSYS8.0 结构分析及实例解析（附光盘） -CAD/CAM/CAE 工程应用丛书 -出版社：机械工业出版社 4 ANSYS10.0 基础及工程应用 -作者：李红云 赵社戌 孙雁 编著 -出版社：机械工业出版社 5 ANSYS Workbench 设计、仿真与优化（普通高等院校机电工程类规划教材） -作者：李兵 何正嘉 陈雪峰生 编著 -出版社：清华大学出版社 作者简介： 秦 友，男， 1973 年生，工程师，研究方向：汽车工程仿真设计与分析 5 联系电话： 13214968916
